Patrones de porosidad en la Formación Toro Negro (Mioceno –Plioceno Temprano), Sierras Pampeanas Noroccidentales

CICCIOLI, P.L.; LIMARINO, C.M.

Neuquen

Congreso; XVIII Congreso Geológico Argentino; 2011

Durante la orogenia andina extensas cuencas de antepaís se desarrollaron a lo largo de todo el oeste Argentino. En la llamada Cuenca de Vinchina (también considerada la prolongación septentrional de la Cuenca de Bermejo (Ciccioli et al., 2010), la orogenia andina acumuló más de 10.000 metros de sedimento representados en las formaciones Vinchina, Toro Negro y El Corral (Turner, 1964, Ramos 1970; Ciccioli, 2008). En este trabajo se analizan los diferentes patrones de porosidad encontrados en la Formación Toro Negro utilizando para ello el análisis de imágenes petrográfica (AIP). La Formación Toro Negro muestra sus mejores afloramientos a lo largo de la vertiente occidental de la Sierra de Los Colorados (Fig. 1A) y representa una secuencia depositada en ambiente totalmente continental bajo un régimen de alta subsidencia. Desde el punto de vista litológico está integrada por conglomerados, areniscas (desde gruesas a finas), pelitas y escasos niveles de tobas depositados en distintos tipos de ambientes fluviales, lacustres efímeros (barreales) y eólicos (Ciccioli, 2008). El análisis de imágenes petrográficas fue efectuado de acuerdo a las técnicas señaladas por Ehrlich et al. (1984, 1991), McCreesh et al. (1991) y Anselmetti et al. (1998) y consistió básicamente en la obtención de imágenes petrográficas de alta resolución de areniscas con porosidad impregnada con resina epoxi azul. Posteriormente, las muestras fueron analizadas por medio de una rutina para el análisis de imágenes implementada utilizando MATLAB, lo que incluyó tres pasos principales: 1.cada muestra fue filtrada con el propósito de eliminar todos los poros menores a 62 micrones (cripto y microporos) por lo que se trabajó en todos los casos analizando la meso, macro y megaporosidad. En una segunda fase se obtuvo la distribución de los tamaños porales, su diámetro medio y el diámetro máximo para la clase con más de un 2% de representación. Finalmente, se procedió a obtener aquellos parámetros que caracterizan a la red poral desde el punto de vista geométrico, para ello fue primeramente calculado el PoA (perímetro/área poral) el cual describe aproximadamente la superficie específica del poro y muestra valores pequeños para geometrías simples, incrementándose el valor a medida que lo hace la geometría poral (Weger et al., 2009). Un segundo valor calculado fue el ∂ global (Anselmetti et al., 1998) el que relaciona  el perímetro poral sobre el área poral normalizada a un círculo y finalmente el aspecto ratio definido como la relación entre el eje mayor y el eje menor de la elipse incluida en el poro (Weger et al., 2009). Desde el punto de vista petrográfico las muestras analizadas correspondieron en su mayor parte a litoarenitas y en menos proporción a litoarenitas feldespáticas. Las areniscas muestran fábricas moderadamente cerradas predominando los contactos rectos y en menor medida tangenciales, siendo muy escasos los cóncavo-convexos e inexistentes los suturados. Los cementos principales son el carbonato y la zeolita y, en menor medida, se han observado arcillas, óxidos de hierro, sulfatos y sílice. La porosidad es principalmente secundaria, ya que la porosidad primaria ha sido fuertemente reducida por cementación y compactación. De acuerdo al análisis óptico de la porosidad 4 porofacies principales han sido reconocidas: Porofacies 1: Observada tanto en areniscas gruesas como medianas, corresponde a porosidad secundaria intergranular generada por disolución del cemento arcilloso tipo rim y carbonático (calcita) de oclusión. La disolución de clastos es escasa y mayormente limitada al desarrollo de escasa porosidad intragranular formada por disolución parcial de feldespatos. La porosidad óptica (teniendo en cuenta sólo poros mayores a 62 µm) puede llegar al 18%, el tamaño poral dominante oscila entre 88 y 100 µm (mesoporos) y la distribución de tamaño de poros tiende a ser unimodal, alcanzando los tamaños porales mayores los macroporos. El PoA es moderado (PoA medio 58 mm-1) reflejando el origen de la porosidad y los valores medios de ∂ global y AR se ubican alrededor de 7,91 y 2,34 respectivamente. Porofacies 2: Como la anterior se presenta tanto en areniscas gruesas como medianas y muestra valores de porosidad ligeramente superiores (hasta 22%). Si bien, como en la porofacies 1, la porosidad secundaria intergranular resultante principalmente de disolución de cementos es dominante se observa en esta porofacies un incremento en la disolución de clastos tanto de feldespatos como de fragmentos líticos inestables. Esto se traduce en distribuciones de tamaños porales bimodales, los que muestran invariablemente moda principal en la fracción mesoporos (en particular en el entorno 62-88 µm) y secundaria en la fracción más gruesa de los mesoporos (177-250 µm) o más fina de los macroporos (250-350 µm). Paralelamente existe un ligero incremento del diámetro medio poral el que se ubica alrededor de los 100 µm. En lo que respecta a los parámetros de geometría se observa una ligera disminución en el PoA (PoA medio 51 mm-1) ∂ global alrededor de 6 y AR 2,38. Estos valores indican una red poral de geometría ligeramente más regular. Porofacies 3: La característica distintiva de esta porofacies es la presencia distribución heterogénea de la porosidad, con zonas en las que el desarrollo de porosidad secundaria ha sido “bloqueado” por la generación de cemento zeolítico temprano y otras en las que disolución de cemento arcilloso y clastos inestables generaron zonas de mayor porosidad. Los diámetros porales medios son muy variables y la distribuciones de diámetros porales fuertemente bimodales. El PoA medio es de 66,6 mm-1, similar a la porofacies 3 como así también los valores de ∂ global y AR. Porofacies 4: Caracterizada por el dominio de porosidad secundaria intergranular, controlada por la disolución de cemento carbonático, es la que muestra menores valores de porosidad de las aquí analizadas (9%-11%) pero la mejor selección en la distribución (unimodal en todos los casos) de tamaños porales (el 95% de la población queda comprendida en mesoporos). Por otro lado se alcanzan los menores valores de PoA de todas las muestras analizadas (valor medio  46 mm-1) indicando una geometría relativamente regular de la red poral. Esto es también sugerido por los valores medios de ∂ global 4,23 y AR 2,56.